Digital Tutykać Tkostka (DTT)

Wszechświat może mieć podstawowy zegar. Bardzo szybko tyka

Tak jak metronom wyznacza tempo dla muzyka, tak samo podstawowy zegar kosmiczny wyznaczają czas we wszechświecie, twierdzą fizycy teoretyczni w ich najnowszej publikacji. Ale jeśli taki zegar istnieje, to tyka oni niezwykle szybko. W fizyce czas jest zwykle uważany za czwarty wymiar, ale niektórzy fizycy spekulują, że może on być wynikiem jakiegoś procesu fizycznego, takiego jak tykanie wbudowanego zegara. Jeśli wszechświat ma taki elementarny zegar, musi on uderzać szybciej niż jedna piąta czasu na sekundę ((10 (do 33) - jedno i 33 zera w notacji dziesiętnej), zgodnie z badaniem teoretycznym opublikowanym w Physical Review Letters został opublikowany. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.241301

W fizyce cząstek elementarnych małe cząstki podstawowe mogą osiągnąć określone właściwości poprzez interakcję z innymi cząstkami lub polami. Cząstki zyskują masę, na przykład w wyniku interakcji z jedną Pole Higgsa, rodzaj melasy, która przenika całe pomieszczenie.
Być może cząsteczki mogą również doświadczać czasu, wchodząc w interakcje z podobnym rodzajem pola ", mówi fizyk Martin Bojowald. Pole to może oscylować (kołysać się i wibrować), a każdy taki cykl służy jako zwykły" tykanie "- tak jak w zwykłych, tradycyjnych zegarach - mówi Bojowald, współautor opracowania.

Źródło obrazu: Pixabay


Dla fizyków czas wciąż pozostaje niezbadaną tajemnicą, a dwie główne teorie fizyki spierają się, jak go zdefiniować. w Mechanika kwantowa, który opisuje maleńkie atomy i cząstki, „czas po prostu istnieje, jest tłem” - mówi fizyk Flaminia Giacomini z Perimeter Institute w Waterloo w Kanadzie.

Ale w ogólna teoria względności, który opisuje grawitację, czas zmienia się w dziwny sposób. Zegar, który znajduje się w pobliżu masywnego obiektu, tyka wolniej niż inny, który jest dalej od niego. Zegar na powierzchni Ziemi jest opóźniony w porównaniu na przykład z zegarem na pokładzie satelity na orbicie.

Próbując połączyć te dwie teorie w jedną - teorię Grawitacja kwantowa - Aby się zjednoczyć, problem opisu czasu okazuje się „rzeczywiście dość ważny” - mówi Giacomini, który nie brał udziału w badaniach.

Badanie różnych mechanizmów czasu, w tym zegarów podstawowych, może pomóc fizykom w sformułowaniu nowej teorii. Naukowcy zbadali, jaki wpływ miałby zegar fundamentalny na zachowanie zegarów atomowych, najbardziej precyzyjnych zegarów, jakie kiedykolwiek stworzono. Gdyby zegar podstawowy tykał zbyt wolno, zegary atomowe byłyby zawodne, ponieważ nie synchronizowałyby się z zegarem podstawowym.


Wynik: Zegary atomowe dotykałby się w nieregularnych odstępach czasu, jak metronom, który nie może utrzymać stałego rytmu. Ale jak dotąd zegary atomowe były bardzo niezawodne, więc Bojowald i jego zespół mogli określić prędkość, z jaką musi się dotykać zegar podstawowy - jeśli w ogóle.

Fizycy uważają, że istnieje ostateczna granica podziału sekundy. Fizyka kwantowa nie pozwala na okres krótszy niż około 10 (do -43) sekund, okres czasu czas Plancka jest nazywany. Jeśli we Wszechświecie istnieje podstawowy zegar, czas Plancka może być rozsądną szybkością, aby go zmierzyć.

Aby przetestować ten pomysł, naukowcy musieliby zwiększyć swój obecny limit tykania zegara - tak, aby mógł tykać czterdzieści razy na sekundę. Wydaje się, że jest to ogromna luka, ale dla niektórych fizyków jest to nieoczekiwane odkrycie.

- To zaskakująca teoria podobna do reżimu Plancka "- mówi fizyk Bianca Dittrich. Uważa jednak, że we wszechświecie prawdopodobnie nie istnieje jeden podstawowy zegar, ale wiele różnych procesów, które można by wykorzystać do pomiaru czasu. wynik jest bliższy czasowi Plancka niż eksperymentom z największym akceleratorem cząstek na świecie, Wielkim Zderzaczem Hadronów ”- mówi Bojowald.
W przyszłości jeszcze dokładniejsze zegary atomowe mogą dostarczyć więcej informacji o tym, co wpływa na czas we wszechświecie.